Federico il Grande era un appassionato collezionista di dipinti. Fu anche il primo a far costruire un edificio per la sua collezione. Per questo motivo la Pinacoteca non è solo uno dei più magnifici, ma anche uno dei più antichi edifici museali conservati in Germania.

L'edificio parlava in lungo e in largo del gusto artistico e della ricchezza della Casa di Hohenzollern. L'edificio, piuttosto semplice all'esterno, fu costruito nel 1755-1763 secondo i progetti di Johann Gottfried Büring sulle fondamenta di un'antica serra accanto al Palazzo Sanssouci.

Interrotta nella parte centrale da una tribuna, la sala si estende per quasi tutta la lunghezza dell'edificio. L'uso di marmi preziosi e di stucchi dorati le conferisce un carattere altamente festivo.

Capolavori di Caravaggio, Carlo Maratta, Guido Reni, Peter Paul Rubens e Anton van Dyck sono presentati in un fitto allestimento. Il "Tommaso dubbioso" di Caravaggio, una delle opere più famose della pinacoteca, è entrato nella collezione solo nel XIX secolo. A lato della vetrina, Friedrich aveva collocato sculture di scultori antichi e contemporanei, la maggior parte delle quali si trova oggi in altre collezioni.